Cómo amenaza la corrosión al suministro de agua residencial y qué podemos hacer al respecto

Hay más de 2,2 millones de millas de la infraestructura de agua subterránea en EE. UU., gran parte de la cual ha superado con creces su vida útil prevista. A medida que nuestra población crece y los desastres relacionados con el clima, como inundaciones, huracanes y temperaturas extremas, impactan estos sistemas, mayor es el riesgo de corrosión en los suministros de agua residenciales.

Es demasiado fácil olvidarse de este riesgo cuando estas tuberías están enterradas. La mentalidad de "fuera de la vista, fuera de la mente" aumenta el riesgo de interrupciones del servicio y fallos en la salud pública. Hay medidas que los municipios deben tomar para que los suministros de agua residenciales sigan siendo fiables, seguros y accesibles para todos los que los necesitan.

Corrosión e infraestructuras de agua potable

Cuando el metal está expuesto a la corrosión, sufre un deterioro gradual. En los sistemas de agua potable, eso puede ocurrir internamente cuando el agua reacciona con las paredes de las tuberías y externamente debido a la humedad del suelo, la salinidad y los contaminantes. La corrosión desintegrará el metal, filtración de plomo, cobre, hierro y manganeso en el agua potable. Se acumulará óxido y restringirá el flujo, lo que provocará fallas en las paredes de las tuberías y aumentará el riesgo de rotura.

La Séptima Encuesta y Evaluación de las Necesidades de Infraestructura de Agua Potable de la EPA, presentada al Congreso en septiembre de 2023, estima que se necesitarán $625 mil millones en inversiones en infraestructura de agua potable durante los 20 años comprendidos entre 2021 y 2040, lo que representa un aumento del 32 por ciento con respecto a la $472.6 mil millones identificados en la evaluación anterior, y las redes de distribución y transmisión representan aproximadamente dos tercios del total. La corrosión es uno de los principales impulsores de ese costo.

Inundaciones, agua salada y la creciente amenaza de la corrosión

Nadie quiere otro escenario como el de Flint, Michigan. Los municipios se enfrentan a decisiones difíciles, y Flint no fue diferente. Trasladar su suministro de agua de Detroit al río Flint en 2014 expuso a la comunidad local a enormes problemas de salud que acabaron provocando focos en las noticias nacionales y demandas judiciales, lo que se tradujo en unos costes mucho más elevados de lo previsto.

Algunas de las opciones relacionadas con la gestión del suministro de agua quedan fuera de los procesos de toma de decisiones de las juntas selectas o de las oficinas municipales. La volatilidad del clima está aumentando, lo que expone a los sistemas a mayores riesgos de corrosión, sobre todo en zonas costeras, bajas o propensas a las inundaciones. Esto requiere una mayor atención para evitarlo:

• Saturación del suelo y blindaje del ánodo: El aumento de los niveles freáticos incrementará la conductividad del entorno que rodea a la infraestructura enterrada. desplazamiento de corriente vagabunda está mejorado y los recubrimientos protectores saturados dejarán de funcionar eficazmente. Eso crea zonas con deficiencia de oxígeno que fomentan la corrosión influenciada microbiológicamente (MIC).
• Intrusión de agua salada: Las regiones costeras desde Maine hasta Florida ya están sufriendo marejadas ciclónicas y la subida del nivel del mar. El agua salada se introduce entonces en sistemas que fueron diseñados originalmente para el uso de agua dulce. La sal (especialmente los iones de cloruro) es muy agresiva con metales como el acero y el cobre. Esas aguas de inundación cargadas de sal penetrarán en las cajas de válvulas, hidrantes y salas de máquinas. Basta con mirar El huracán Katrina de 2005 en busca de pruebas de tales daños.  
• Temperaturas extremas y cambios de tierra: Un cambio repentino en los ciclos de congelación-descongelación agrietará y desplazará los revestimientos protectores o sistemas enteros de tuberías y depósitos enterrados. En el momento en que se rompe la barrera protectora, comienza a actuar la corrosión. El desplazamiento de los suelos debido a los mismos procesos tensionará físicamente las juntas, provocando fugas y un mayor inicio de la corrosión.

El hecho es que el cambio climático está provocando un mayor riesgo de elementos corrosivos. Hay una razón por la que el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU. publica planes actualizados de adaptación al cambio climático. Ya no se trata de una preocupación teórica.

Por qué los propietarios deben preocuparse

Cuanto más expuestas estén las instalaciones e infraestructuras municipales a los daños por corrosión, mayor será el riesgo para las mujeres, los hombres y los niños que reciben el agua dentro de sus hogares. El plomo se filtrará en el agua y la presión disminuirá. Incluso algo tan simple como una fuga sin reparar puede dar lugar a facturas mensuales elevadas.

Su casa puede estar en peligro si:

• Se construyó antes de 1986
• Puede notar el sabor a metal en el agua o está descolorida
• Vive en zonas costeras o propensas a inundaciones
• Su fontanería incluye acero galvanizado

La corrosión compromete la fontanería interna. Esto dará lugar a reparaciones costosas, disminución de la calidad del agua, reducción del valor de la propiedad y un mayor potencial de riesgos para la salud (especialmente para los niños pequeños y las mujeres embarazadas).

Cómo combaten los ingenieros la corrosión de las infraestructuras hidráulicas

La buena noticia es que hay ayuda disponible. La corrosión puede ser inevitable, pero con las herramientas adecuadas, también es manejable. Los profesionales con experiencia directa en la ciencia de la corrosión, la protección catódica y la ingeniería medioambiental son cruciales para garantizar la seguridad y la longevidad de los sistemas municipales de agua.

El uso de sistemas de protección catódica proporciona una garantía avanzada y monitorizada que redirige la actividad corrosiva lejos de tuberías, depósitos y otras instalaciones críticas (como una planta de tratamiento de agua). Cuando se diseña y mantiene adecuadamente, esto puede prolongar la vida útil de los recursos durante décadas, especialmente cuando se combina con sensores IoT (Internet de las cosas), computación en la nube e integraciones ML (aprendizaje automático).

Los ingenieros experimentados también recomendarán e instalarán materiales resistentes a la corrosión. En lugar del acero galvanizado y las tuberías de plomo de los sistemas heredados, se pueden introducir nuevos materiales como el polietileno de alta densidad o el PVC. El hierro dúctil revestido de epoxi o los recubrimientos unidos por fusión garantizan que las tuberías enterradas estén bien protegidas. Incluso algo tan simple como los accesorios de acero inoxidable reduce la exposición a la salinidad.

Hay que hacer hincapié en los revestimientos y recubrimientos protectores, como los revestimientos epoxídicos de las tuberías de acero o los revestimientos de mortero de cemento en el interior de las conducciones de agua. Sin embargo, todos ellos requieren un mantenimiento regular y una supervisión en tiempo real.

Por eso es tan crucial trabajar con equipos como el nuestro en Dreiym Engineering. Usted quiere esos estudios avanzados de corrosión y pruebas de resistividad del suelo para asegurar que el entorno circundante no cause daños futuros. Como mínimo, contrataría a un equipo como el nuestro para la prevención de daños futuros o para la elaboración de informes de estimación al considerar qué protección catódica utilizar para la infraestructura de agua.

Qué pueden hacer los municipios

La responsabilidad de suministrar agua potable limpia, segura y útil recae a menudo sobre los hombros de los municipios y las juntas de gobierno. Eso puede suponer un verdadero reto a medida que los presupuestos se ajustan y el cambio climático afecta a dónde utilizar mejor los recursos disponibles. El fin resultado es que la corrosión La gestión a menudo se retrasa en favor de otra situación "más crítica".

Para ayudar a prevenir estas situaciones, un municipio con visión de futuro debería:

• Programar y realizar evaluaciones periódicas de los riesgos de las infraestructuras más vulnerables
• Implementar dispositivos de supervisión inteligentes como ML, IoT y sistemas de protección catódica
• Planificar una infraestructura "resistente al clima" que rediseñe los sistemas para resistir las inundaciones, la exposición a la sal y los cambios de temperatura.
• Asóciese con especialistas que puedan ofrecerle una planificación de la corrosión a largo plazo

Es imperativo que los municipios reconozcan el ahorro de costes a largo plazo y la reducción de los riesgos para la salud asociados a estas medidas, en lugar de centrarse únicamente en los costes iniciales. Es probable que realizar estos cambios ahora resulte mucho más rentable que retrasar la votación hasta dentro de años o décadas, cuando ya sea demasiado tarde.

Qué pueden hacer los propietarios

Aunque los municipios controlan la mayor parte de la infraestructura del agua, los propietarios de viviendas pueden tomar varias medidas para reducir el riesgo de problemas de agua relacionados con la corrosión. Muchas comunidades rurales utilizan pozos o tienen sistemas anticuados que necesitan un cambio. Un propietario responsable debe tener en cuenta:

• Realización de análisis anuales del agua para detectar minerales, metales y niveles de pH/dureza en caso de peligro de corrosión.
• Verificación del tipo de tubería existente en la casa para garantizar que no contenga plomo ni acero galvanizado peligrosos (el cobre es un material aprobado por los códigos, aunque una química del agua corrosiva puede hacer que se filtre)
• Instalar filtración avanzada para el agua en el punto de consumo, especialmente en hogares con niños pequeños
• Dejar correr el agua fría durante 30-60 segundos antes de beber para eliminar cualquier posible contaminante

Un poco de educación pública contribuye en gran medida a reducir el riesgo para la salud de la población. La comunicación debe provenir de las autoridades municipales y las organizaciones de salud pública, pero debe estar respaldada por el conocimiento y ingeniería forense de la corrosión experiencia de respetadas firmas de ingeniería, como Dreiym Engineering.

La salud de las infraestructuras es salud pública

Puede que el riesgo de corrosión no sea tan intrigante como un escándalo político o un incendio masivo que cause daños en una zona céntrica. El problema es que esta amenaza silenciosa y persistente afectará al agua potable de millones de hogares. Una vez que un sistema resulta dañado o los contaminantes se filtran en la infraestructura, el riesgo crece exponencialmente.

La mitigación de la amenaza de sucesos relacionados con el cambio climático, como inundaciones, exposición al agua salada, huracanes y otros desastres, debe ocupar un lugar central. El diseño inteligente, la ciencia de los materiales y la supervisión proactiva son cruciales para el mantenimiento preventivo.

Trabajando con nuestro equipo en Ingeniería Dreiym le garantiza que cuenta con un socio experimentado que puede ofrecerle asesoramiento y diseño en sistemas de protección catódica y soluciones avanzadas de monitorización. Estamos preparados para apoyar la próxima generación de sistemas de agua resistentes.